Plasticité cellulaire et moléculaire de la muqueuse et du bulbe olfactifs en relation avec l’état métabolique et l’odorisation environnementale

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Plasticité cellulaire et moléculaire de la muqueuse et du bulbe olfactifs en relation avec l’état métabolique et

l’odorisation environnementale

Christine Baly

To cite this version:

Christine Baly. Plasticité cellulaire et moléculaire de la muqueuse et du bulbe olfactifs en relation avec

l’état métabolique et l’odorisation environnementale. Réunion annulelle 2014 GDRO3, Groupement

de Recherche Odorant-Odeur-Olfaction., Oct 2014, Nice, France. �hal-01511997�

muqueuse et du bulbe olfactifs en relation avec l’état métabolique et l’odorisation

environnementale

Christine Baly

GDRO3 9-10 /10/ 2014 INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

Plasticité et adaptation du système olfactif

Question scientifique

Comprendre comment différents facteurs de l’environnement exercent un effet sur la mise en forme du signal olfactif et le comportement animal résultant.

Peptides et hormones de la nutrition Peptides vasoactifs

Odorants

Stress

Stress

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Plasticité et adaptation du système olfactif

.03

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

Moyens mis en œuvre

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Vehicle (Mucosal saline solution)

Vehicle + peptide IIa

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Plasticité et adaptation du système olfactif

Mise en évidence de récepteurs aux peptides et hormones métaboliques dans le système olfactif

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INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

.05 Impact à court terme des informations nutritionnelles

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Vehicle (Mucosal saline solution)

Vehicle + insulin IIa

II_b III IV I

b a Odorant

(IA)

10 mV 2 sec

IA control IA + Ins 5’ IA + Ins 30’

/"0)$'1.(2."#3-.45578..9":'+,().(2."#3-.455;8.<=+)$,'.(2."#3-.4564.

et augmentées par les orexigènes Les peptides métaboliques modulent le signal olfactif périphérique

Les réponses sont diminuées par les anorexigènes

Plasticité et adaptation du système olfactif

Impact à long terme des informations nutritionnelles

La leptine agit sur l’expression de protéines de liaison des odorants du mucus

>"?$,,(#.(2."#3-.455;.

:;0?GH3

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PAS staining

- Leptine 15 min + Leptine 15 min

Plasticité et adaptation du système olfactif

.07

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

Impact à long terme des informations nutritionnelles

!"#

C#

NC

Sham PBS

NC

OBX PBS

L’insuline agit comme facteur anti-apoptotique in vivo

>$%-4'$3

**

Insulin Insulin

NC

OBX Insulin

20 !m NC

Sham Insulin

SC MN BCIN

B+'8-/.D/+5*&'8+#

PBS

PBS Sham

OBX

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100 0 500 900 1300 1700

**

MN T U N EL p o si ti ve a re a (normalised o n PB S sham area)

Plasticité et adaptation du système olfactif

.08 Impact de l’information nutritionnelle sur l’intégration du signal in vivo

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Temps de sniffing (% du contrôle)

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Densité des cellules mitrales fos-positives (% du contrôle) Rats témoins +

Odeur alimentaire Rats à jeun 48 h +

Odeur alimentaire

Réponses fos induites par une odeur de croquettes

L’activation neuronale est modulée par l’état de jeûne

L’activation neuronale est modulée par l’état de jeûne et implique des facteurs nutritionnels

.09

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

Impact de l’information métabolique sur le comportement olfactif

Restriction calorique

Les performances olfactives sont impactées par l’état métabolique I-&7."35#)3

I-&7."34.#$3

E#

FE#

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M25 Diet

Plasticité et adaptation du système olfactif

Impact de l’information métabolique sur le comportement olfactif

La diminution des performances olfactives chez les rats obèses est associée à un déficit d’apprentissage et/ou de mémorisation Obésité induite par l’alimentation

Obese resistant (OR) Obese prone (OP)

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Plasticité et adaptation du système olfactif

.011

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

Impact de l’information métabolique sur la dynamique tissulaire de la muqueuse olfactive

0 1 2 3

caspase 9 clived caspase 9

17kDa 19 kDa

OR OP

Clived caspase 3 Pr o te in / ! -a cti n (A U ) *

*

*

0 5 10 15

OR OP

! Ct

Bcl-2

*

Les facteurs anti-apoptotiques sont diminués dans la MO Les facteurs pro-apoptotiques sont augmentés

dans la MO

Plasticité et adaptation du système olfactif

.012 Impact de l’information métabolique sur l’homéostasie énergétique

Lacroix et al., en révision Glucose transporters levels are decreased in

OM of OP rats GLUT 1, GLUT 3, & GLUT 4

Monocarboxylate transporters levels are modified in OP rats

MCT1 & MCT2

L’endothéline module le système olfactif périphérique in vitro

.013

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO

200!m

200!m

ET-1

OSNs nNCs

Gouadon et al, 2010

MO

L’endothéline active les nNCs et certains OSNs (Ca

) (Ca ²⁺ )

!$D2().,H.I-J.

Casp3 / Hoechst

L’endothéline agit comme facteur anti-apoptotique dans la MO SF

SF + ET-1 10

M

Laziz et al, 2011

Effet anti-apoptotique

Plasticité et adaptation du système olfactif

L’endothéline a un effet long-terme in vivo, survie activité-dépendante

Accroissement du ratio d’OSN actifs

Survie activité- dépendante

des OSN

:J*"'%#6*$3

François et al, 2014

Effet anti-apoptotique

ET-1

OSN inactif

Antagonistes ET-R (BQ)

OSN actif

pro-apoptotiques

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Amélioration de la détection des odorants

présents dans l’environnement

Plasticité et adaptation du système olfactif

.015

INRA UR 1197 Neurobiologie de l’Olfaction NBO 10 / 10 / 2014

Vers une vision intégrée des facteurs influençant la fonction olfactive

Effets observés:

à différents niveaux du système olfactif à court et long terme

sur différentes cibles cellulaires

Participation à l’élaboration du phénotype de l’animal et aux modulations des performances olfactives

Aide à l’adaptation du comportement de l’individu aux environnements externes complexes et changeants en intégrant les paramètres physiologiques tout en conservant une homéostasie tissulaire.

Cette homéostasie est perturbée par l’état métabolique ou l’odorisation

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Remerciements

Nutrition et métabolisme

Odorisation / Dynamique cellulaire

Mécanismes périphériques de la détection olfactive (MO) Biosenseurs olfactifs Récepteurs olfactifs ectopiques

Stress et bien-être

Reproduction Plasticité et adaptation du

système olfactif

Mécanismes centraux du traitement des odeurs

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K$##"C$)"E$,D.

Pellerin Luc and Repond Cendrine

(Lausanne University, Switzerland)

Tolle Virginie and Zizzari Philippe

(Paris-Descartes University, France)